图1抗生素抗性基因相对丰度

图2门水平细菌群落与ARGs的网络分析

抗生素抗性基因是一种新型污染物，可以不依赖于微生物在各种环境介质和食物链中广泛传播。该类污染物进入病原菌后，将导致临床常用抗生素失效，影响抗生素的治疗效果，危害人类健康。水产养殖系统作为一个较为复杂的小型生态系统，一方面受到人类活动的影响，另一方面也对人类的生存环境和赖以生存的食物产生巨大的作用。很多海水养殖区内各类抗性基因和抗性菌株的丰度要显著高于非养殖区域，而海水养殖区域的各类抗性菌株及抗性基因的分布不仅威胁着人类的饮食安全，还对地球生态环境带来了极大的隐患。

北京市科学技术研究院分析测试研究所王秋水博士等以河北省秦皇岛市昌黎县浅海筏式养殖海域作为研究对象，围绕主要核心养殖区域采集海域中5个不同位点的海水、底泥以及野生土著矛尾复鰕虎鱼（Symechogobius hasta）肠道内容物为样本，采用高通量测序技术对样本进行16S扩增子测序，研究分析各个样本组间的细菌群落组成差异。同时，把矛尾复鰕虎鱼肠道内容物样本，以及对捕捞该组样本的所在位点的海水和底泥样本进行宏基因组测序，深入分析抗生素抗性基因的种类和分布特征，获得了微生物群落与抗性基因和抗性机制之间的关联性。

研究表明，海水样品中细菌群落以变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为主要优势菌门；底泥样品中以变形菌门（Proteobacteria）、泉古菌门（Crenarchaeota）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）为主；矛尾复鰕虎鱼肠道内容物以变形菌门（Proteobacteria）、蓝藻细菌（Cyanobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为主。该海域中细菌的功能与新陈代谢、初级和次级代谢产物生物合成等生化反应过程相关，说明海洋环境中的微生物特别是细菌在海洋系统内部的能量传递和物质代谢过程中扮演着非常重要的角色。微生物是抗性基因存在和传播的重要载体，S3位点的海水、底泥和矛尾复鰕虎鱼肠道内容物样本中抗性基因丰度最高的是triC、smeE、edeQ、tetQ和bla_OXA-325等（图1），其中tetQ、smeE和bla_OXA-325是潜在宿主种类最多的三种抗性基因（图2）。这是关于昌黎县养殖海域中微生物多样性及抗性基因赋存特征的首次发表。

王秋水博士关于昌黎县海域抗生素抗性基因等相关研究得到2022年北科院市级财政项目的资金支持。目前研究团队已发表SCI论文1篇，中文核心论文4篇，并形成了作业指导书3份。研究成果可为海水养殖区域中微生物群落组成与抗性基因分布特征研究提供理论依据，为相关食品安全和环境污染物检测提供技术支持，为抗性基因相关标准的制定提供实验基础。同时，研究中建立的全新检测方法有助于分析测试所建立全新的分析检测平台，发展高端分析检测技术。

(王秋水 文/图)